Komposiitkeraamikas kasutatav boornitriid

Mar 03, 2022

Boornitriidmaterjalil on kõrge soojusstabiilsus, keemiline stabiilsus ja elektriisolatsioon. Samal ajal on sellel kõrge soojusjuhtivuse, heade dielektriliste omaduste ja toodete lihtsa töötlemise omadused. Selle sulamistemperatuur on kuni 2800 °C. See on tüüpiline elektriisolaator ja suurepärane soojusjuht. Need BN-materjalide ainulaadsed looduslikud omadused koos TiB2-ga võivad parandada materjali soojusjuhtivust ning saada sobiva takistuse ja temperatuuri koefitsiendi.

BN komposiitjuhtivat keraamilist materjali aurustuspaati kasutatakse peamiselt vaakumplaaditööstuses. Vaakumplaat on meetod auruga ladestunud metallmaterjalide, näiteks alumiiniumi, hõbeda, kulla, titaani jms muundamiseks vaakumi ja kõrge temperatuuri all auruks ning seejärel plaatige see metallile, klaasile, räniplaadile, orgaanilisele vormile, paberile ja muudele alusmaterjalidele, et moodustada substraat. Metallist õhukesed kilekatted kümnetest kuni sadadest ängistustest. Tiigel või paat, mida kasutatakse auruga ladestunud metalli kandmiseks, millel on kõrge temperatuurikindlus, vastupidavus metallilahuse erosioonile, tugev soojus löögikindlus ja soojusjuhtivus, on "aurustumispaat". Alates vaakumplaadistustehnoloogia kasutuselevõtust 1970. aastatel on aurustuspaatide kasutamine ulatunud kõige varasematest grafiidi tiiglitest kuni hilisemate kahekordse tiiglisüsteemideni, millel on süsinikmahutite kuumutamisel boori nitriidvooderid, millel on halb korrosioonikindlus ja pikk kasutusiga. Lühike ootamine ei saavuta rahuldavaid tulemusi. Alles siis, kui Ameerika Ühendriikide United Carbide Corporation tutvustas boori nitriidkomposiitjuhtivat keraamilist materjali vaakumplaadi aurustuspaatide tootmiseks ning parandas järk-järgult aurustuspaatide materjali jõudlust ja kasutusiga.

Lisaks muudab suure dielektrilise purunemistugevuse ja suure mahutakistuse kombinatsioon h-BN keraamilised tooted elektriisolaatoritena kasutatavateks. Kuna see kipub olema oksüdeerunud kõrgetel temperatuuridel, kasutatakse seda sageli vaakumis ja inertsetes atmosfäärioperatsioonides. Boornitriidi keemiline inertsus muudab selle laialdaselt kasutatavaks termopaari kaitseümbristes, tiiglites ja peegeldusanuma vooderdistes, kuid selleks, et vältida atmosfääri oksüdeerimist kasutamise ajal.